由多根光丝干涉形成的等离子体光栅由于其具有突破单根光丝强度钳制的特性，可以大大提高干涉局部的电子密度，且电子密度在空间受到干涉光场的调制，呈周期分布，可以作为一种特殊的光栅器件对光束进行操控。且因其对三次谐波产生的增强，光丝间能量交换等独特性质，等离子体光栅在飞秒光丝的研究中具有重要地位。目前，等离子体光栅的研究主要集中在气体介质里面。
实验室曾和平教授课题组以两束800nm近红外飞秒激光在掺有纳米金颗粒的水溶液中拉丝，两根光丝以一个小角度交叉在一起，且在时间上同步，直接观察到了两根光丝干涉形成的等离子体光栅（图1）。纳米金颗粒的加入，对干涉的光场进行散射，从而使得等离子体光栅的结构被直接呈现。实验通过改变金颗粒浓度和入射光强度，分析了等离子体光栅的条纹对比度。实验发现，在高浓度或较强光入射情况下，相邻亮条纹之间的暗部的气泡将变多，且同样散射光场，从而使得等离子体光栅的条纹对比度恶化。
为了验证水中等离子体光栅也会产生突破钳制功率的超高等离子体密度，实验采用了之前被用来在气体介质中测量光丝的一种常用方法，即光丝横向电导率的测量，将其延伸至水中。实验直接验证了等离子体光栅在水里也能产生超高的电子密度。不同于利用荧光物质的多光子过程来成像，金颗粒在液体里面通过光散射来直接对光场成像，为研究液体介质里面的飞秒光丝过程提供了一种新的手段。而且，等离子体光栅在水中的周期性调制光场提供了一种光囚禁的新结构。相关研究成果已发表在Opt. Express25, 22303(2017)。
图1 (a)两束光丝在掺有纳米金颗粒的水溶液中传输，以2.5°的交叉角在焦点相交；(b)出射端的锥状辐射光斑；(c)显微镜下的等离子体光栅结构。
图2 (a)电导率测量法测量光栅处的电子密度；(b)等离子体光栅对电子密度的增强。
